[PDF] Pratiques denseignants de mathématiques en environnement

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L'UNIVERSITE PARIS 7 - DENIS DIDEROT

UFR DE MATHEMATIQUES

Ecole docto

rale "Savoirs scientifiques: épistémologie, histoire des sciences, didactique des disciplines" THESE

Pour l'obtention du diplôme de

DOCTEUR DE L'UNIVERSITE PARIS 7

Spécialité:

DIDACTIQUE DES MATHEMATIQUES

présentée et soutenue publiquement le 27 Octobre 2006 par

Emel ÖZDEMR ERDOAN

PRATIQUES D'ENSEIGNANTS DE MATHEMATIQUES EN

ENVIRONNEMENT TECHNOLOGIQUE

L'intégration du tableur dans l'enseignement des suites en

Première Littéraire

Directeur de thèse

M. Jean-Baptiste LAGRANGE

Membres du jury

Mme Michèle ARTIGUE, Professeur, Université Paris 7 Présidente du jury

M. Jean-Baptiste LAGRANGE, Professeur, IUFM de Reims Directeur de thèse Mme Janine ROGALSKI, Directeur de Recherche, CNRS Rapporteur M. Kenneth RUTHVEN, Professeur, Université de Cambridge Examinateur M. Luc TROUCHE, Professeur, INRP Rapporteur Thèse préparée au sein de l'équipe de recherche en didactique des mathématiques 1

à Ma mère et Mon père

Annem ve Babam'a

3

REMERCIEMENTS

Je voudrais tout d'abord exprimer ma sincère gratitude envers mon directeur de thèse, M. Jean-baptiste

LAGRANGE. Je le remercie pour sa générosité, sa disponibilité et son soutien permanent pendant ces

longues années. Son enthousiasme, ses capacités de travail et son énergie inépuisable malgré les kilomètres

qu'il parcourt entre trois villes, ont toujours été une source de motivation pour moi. Je lui suis très

reconnaissante de m'avoir appris à faire de la recherche. Je remercie vivement Mme Janine ROGALSKI et M. Luc TROUCHE d'avoir ac cepté d'être

rapporteurs, avec tout le travail que cela implique. Leurs remarques ont été très constructives et ont

ouvert de nouvelles perspectives pour la suite de mes recherches. Je suis très honorée que Mme Michèle ARTIGUE et M. Kenneth RUTH

VEN aient accepté de

participer au jury. Je les remercie pour le temps qu'ils ont consacré

à lire et à évaluer mon travail.

Je remercie tous les membres de l'équipe DIDIREM pour leur accueil chaleureux, et pour avoir mis à ma

disposition tous les moyens nécessaires à l'accomplissement de ma thèse. J e remercie également tous les

membres de l'équipe des jeunes chercheurs pour les discussions scientifiques et les moments sympathiques

que nous avons passés ensemble. Je remercie les trois enseignants (même si les contraintes de temps ne m'ont pas permis d'exploiter la totalité des données recueillies, mais elles me seront certainemen t utiles pour mes futurs travaux...) qui

ont très aimablement accepté de m'ouvrir la porte de leurs classes et qui m'ont permis de connaître les

classes de mathématiques françaises.

Je remercie Mme Wasse, la secrétaire de UFR des mathématiques, pour sa gentillesse et son effort pour

rendre moins difficiles les tâches administratives. Je remercie tous les doctorants du bureau 5B01 pour les moments convivi aux passés ensemble, qui m'ont

à chaque fois permis de récupérer des forces pour me remettre au travail. Je remercie tous mes amis qui

m'ont soutenu pendant ces années.

Ce travail de thèse loin de chez moi m'a permis d'acquérir un enrichissement intellectuel, des expérience

s

professionnelles et personnelles, mais surtout il a été l'occasion de comprendre à quel point je devais être

heureuse d'avoir une grande famille toujours à mes côtés :

Je remercie tous les membres de ma famille qui m'ont fortement soutenue pendant toute cette période,

et accueillie avec joie à chaque fois que je suis retournée chez m oi, en Turquie. Je pense

particulièrement à mon oncle enol et à son épouse Leyla, à ma tante Hanife et à son époux Gürsel,

qui ont toujours su montrer leur soutien et leur générosité pen dant mes études.

Je remercie ma belle-famille, tout particulièrement ma belle-soeur Hülya, son époux Rafet et leurs

enfants Ümit, Cihad et Emre. Leur petite maison hollandaise était pour nous une deuxième adresse,

un refuge, un endroit où nous pouvions nous remettre des séquelles de la thèse. A chaque fois j'ai passé des moments merveilleux avec eux. Si je peux écrire maintenant l'introduction de ma thèse c'es t grâce à mes parents auxquels j'ai dédié ce

travail. Je n'aurais pas pu arriver à ce stade si jamais leur confiance en moi, leur soutien, leur

présence étaient venus à manquer. Leur dévouement a été tel que mon père a volontairement accepté ces deux dernières années de rester seul pendant que ma mère as sumait avec plaisir son rôle de grande-

mère en faisant des allers-retours entre deux pays. Et ma petite soeur, Tuba,... Je ne m'attendais

pas à ce qu'elle fasse l'épreuve d'autant de maturité et qu'elle devienne pour nous plus qu'une soeur, et plus qu'une tante pour mon fils. Je remercie enfin les deux hommes de ma vie qui me sont les plus chers : mon fils, Melih, pour la joie qu'il nous a apportée et pour avoir su merveilleusement s'adapter à la vie doctorante de ses parents. mon époux, mon complice, Kadir pour son indéfectible foi en moi, p our son soutien total, ainsi que pour sa détermination sans faille et son enthousiasme pour la recherc he qui me donnent le courage de continuer dans ce chemin. Sans lui, je n'aurais jamais pu terminer ce travail...

SOMMAIRE

......................................11

CHAPITRE 1

L'enseignant et les technologies

I. L'enseignant dans la recherche en didactique des mathématiques...........................17

1. Un regard général sur les travaux concernant l'enseignant.......................................................17

2. La double approche

de Robert et Rogalski........................................................................ .......19

II. L'enseignant et les technologies dans les recherches.................................................20

1. La formation des enseignants et les technologies :...................................................................21

2. Les enseignants utilisant des technologies en classe :...............................................................24

2.1. Un nouveau mode de travail en classe........................................................................

.......24

2.2. Comparaison des interactions entre deux environnements (les séances avec et sans

ordinateur)

3. Des modèles pour étudier et comprendre les pratiques des enseignants en environnement

3.1. Le modèle 'pédagogiques' de Ruthven et Hennessy :........................................................27

3.2. Le modèle de Saxe à quatre paramètres........................................................................

.....28

III. Les incitations institutionnelles à l'usage des TICE.................................................29

Le rôle de l'enseignant pour la noosphère........................................................................

.............31

IV. Les freins à l'utilisation des technologies...................................................................33

V. Notre objet d'étude........................................................................ ................................34 Nos hypothèses........................................................................ Nos choix........................................................................

Contexte et but de la recherche........................................................................

.............................36

CHAPITRE 2

Tableur : un outil d'enseignement

I. Le tableur dans la recherche en didactique des mathématiques................................41 II. Le tableur dans le système d'enseignement au niveau du lycée (programmes du lycée, manuels scolaires de la classe de 1ère L

1. Le tableur dans les programmes officiels du lycée...................................................................44

1.1. Le programme officiel de l'enseignement obligatoire de la classe de 1 L......................44

ère

1.2. Les programmes de Seconde et des autres sections...........................................................47

2. Manuels scolaires pour la classe de 1 L........................................................................

.........49

ère

2.1. Initiation au tableur........................................................................

....................................51

2.2. Analyse du chapitre des manuels portant sur la notion de 'suite'......................................54

2.3. Un regard sur les techniques instrumentées existantes dans les manuels...........................78

III. Conclusion........................................................................

CHAPITRE 3

Méthodologie de la recherche

I.Une observation " naturaliste »........................................................................

..............91

II. Les choix relatifs à l'analyse de données.....................................................................93

CHAPITRE 4

Analyse des pratiques de Mme P

SCEP

I. Présentation générale de l'observation........................................................................

.99 II. Présentation de Mme P........................................................................ ................100 SCEP III. Analyse des séances........................................................................ ............................101

1. Première rencontre avec la notion de 'suite' en salle de cours (sans ordinateur)....................102

2. Première séance en salle informatique concernant les suites..................................................103

2.1. Présentation générale de la séance........................................................................

...........103

2.2. Analyse des exercices proposés........................................................................

...............103

2.3. Déroulement et analyse local de la séance à travers les phases........................................108

2.4. Analyse globale de la séance à travers deux composantes...............................................119

2.5. Conclusion........................................................................

3. L'étude de la suite arithmétique en salle de cours (sans ordinateurs).....................................127

4. Deuxième séance en salle informatique concernant les suites................................................128

4.1. Présentation générale de la séance........................................................................

...........128

4.2. Analyse des exercices proposés........................................................................

...............128

4.3. Déroulement et analyse local de la séance à travers les phases........................................131

4.4. Analyse globale de la séance à travers deux composantes...............................................138

4.5. Conclusion........................................................................

5. L'étude de la notion de suite géométrique en salle de cours...................................................144

6. Dernière séance en salle informatique concernant les suites...................................................145

6.1. Présentation générale de la séance........................................................................

...........145

6.2. Analyse des exercices proposés........................................................................

...............146

6.3. Déroulement et analyse local de la séance à travers les phases........................................149

6.4. Analyse globale de la séance à travers deux composantes...............................................155

6.5. Conclusion........................................................................

IV. Conclusion ........................................................................

CHAPITRE 5

Analyse des pratiques de Mme P

EX

I. Présentation générale de l'observation.......................................................................167

II. Présentation de Mme P........................................................................ ...................169 EX III. Analyse des séances........................................................................ ............................171

1. Première séance : détermination de la croissance linéaire et exponentielle............................171

1.1. Présentation générale de la séance........................................................................

...........171

1.2. Analyse des exercices proposés........................................................................

...............171quotesdbs_dbs42.pdfusesText_42

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